洮河流域纳纳河山洪灾害临界雨量分析计算

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1、洮河流域纳纳河山洪灾害临界雨量分析计算杜克胜龚海波（甘肃省水文水资源局，甘肃，兰州，730000）摘要：临界雨量是指典型流域山洪泥石流滑坡等自然灾害“恰好”能够发生对应的时段最小降雨量值。本文在《山洪灾害临界雨量分析计算细则》规定的基础上，经过实践摸索提出了综合分析临界雨量初值的几种方法，并以黄河支流洮河流域纳纳河为例，进行了临界雨量的分析计算。关键词：山洪；灾害；临界雨量值；洮河流域；纳纳河1.流域概述纳纳河流域地处甘肃省定西市岷县境内，是黄河流域洮河中游右岸的一级支流，发源于岷县红花林梁与青山梁之间，自东南向西北流经禾驮乡、茶埠乡注入洮河。河源高程3050m，集水面积34

2、4km2，河长约28.3km，干流平均坡降20.1‰。多年平均降水量为597mm,汛期7～9月降水量占全年的60～70%，降水多以暴雨形式出现，且年际变化大，年内分配不均。流域内山高坡陡，植被覆盖较少，是甘肃省山洪泥石流频发地区。纳纳河流域主要有5条小流域组成，自上而下分别由源头的石家山，支沟义仁沟、四沟、寨上沟、耳阳河组成。在2010年度岷县山洪灾害防治非工程措施建设中建有8个自动雨量站。流域水系及自动雨量监测站分布见图1。图1岷县纳纳河流域自动雨量监测站点分布图1.临界雨量及其确定方法临界雨量是指山洪、泥石流、滑坡等自然灾害能够发生对应的最小时段降雨量。近年来，全国各地都

3、在进行中小河流灾害防治非工程措施建设，主要是建设中小河流水文监测站点及防灾减灾预警系统。灾害预警系统建设的重要依据就是当地自然流域发生山洪、泥石流、滑坡等自然灾害的临界雨量值。对于灾害预警来说，10min、30min、1h、3h、6h的临界雨量值最为重要。临界雨量一般都是依照国家防汛抗旱总指挥部颁布的《山洪灾害临界雨量分析计算细则》计算确定。临界雨量按灾害种类划分为山溪洪水灾害临界雨量、泥石流灾害临界雨量、滑坡灾害临界雨量。由于山洪、泥石流、滑坡等分项灾害及对应的雨量资料一般较少,临界雨量可合并进行分析计算（假定三者临界雨量相同）。《山洪灾害临界雨量分析计算细则》中临界雨量的

4、确定方法：假设区域内共有S个雨量站，共发生山洪灾害N次，共统计T个时间段的雨量，Rtij为t时段第i个雨量站第j次山洪灾害的最大雨量，则各站每个时间段N次统计值中，最小的一个为临界雨量初值，即初步认为这个值是临界雨量。在实际工作中，由于山洪灾害情况及所在流域的雨量资料一般较少，依据少量的几次山洪灾害资料，用上述方法进行临界雨量的确定，得出的临界雨量值往往并不可靠，灾害预警系统采用这样的临界雨量值会使灾害预警失灵。因而有必要进一步探讨，研究临界雨量的综合分析确定方法。在工作实践当中，笔者发现，当灾害情况及流域雨量资料较少时，采用《山洪灾害临界雨量分析计算细则》进行临界雨量的确定

5、，得出的临界雨量值往往偏大，原因是发生灾害的雨量往往不是“恰好”能够发生山洪泥石流等自然灾害的雨量，超过临界值的雨量当然更容易发生山洪泥石流等自然灾害，而且灾害情况有可能更为严重。为了分析确定出这一“恰好”能够导致灾害发生的雨量值，在灾害及对应雨量资料有限的情况下，按以下方法综合分析确定较为妥当。1.2.2.1单站临界雨量法一条河流发生山洪泥石流等自然灾害时，往往在该流域内能够收集到不同站点不同量级的雨量资料，分析确定临界雨量究竟采用哪个站点的雨量数据呢？这要根据流域灾害现场的察看或调查决定，一般要采用灾害发生区域的雨量资料。离得较远的站点即便是在同一流域，由于其降雨量不是造

6、成灾害的直接因素，因而不能采用。即便就是本次流域最大点雨量，也不一定就能采用。原因是流域下垫面往往具有不均一性，发生灾害的地点一般地质构造破碎、土质疏松、植被条件较差，不一定恰好在暴雨中心的位置。站点选择好后，统计灾害发生前直接导致成灾的10min、30min、1h、3h、6h等时段的最大雨量，即为该流域本次灾害发生的临界雨量值。对流域内多次自然灾害的雨量数据进行分析，可得出多次灾害分别对应的临界雨量值。对于多次灾害分别分析得出的临界雨量值再进行大小排序，挑选最小值作为对应时段最终采用的临界雨量值。该方法要求典型流域内灾害及对应的雨量资料较多，否则分析得出的临界雨量值可能偏大

7、。在工作实践中，有人提出用面平均雨量的方法，笔者认为实为不妥。因为一个流域发生山洪、泥石流、滑坡等灾害往往是从某一个区域点开始的，只和该处的降雨量有关系，而不是和面平均雨量有关系。面平均雨量的大小直接导致产汇流的多少，进而影响到河道流量的大小，因而最终影响到对河道及两岸的冲刷及破坏程度的大小。这属于河道警戒流量的问题，和临界雨量没有直接关系。1.1降雨强度下包线法对于山洪泥石流灾害发生的流域，在具体发生灾害的区域及其周围附近收集到几个站点雨量大小较为接近的降雨量数据时，一般采用降雨强度下包线法。该方法是